تفاوت بین مواد نسوز و عایق نسوز چیست؟

زمانی که صحبت درباره عایق کاری می شود دو دسته امکانات نظیر مواد نسوز و عایق نسوز در ذهنمان نقش می بندد. مواد نسوز مانند آجر نسوز در مقابل دمای 1200 درجه سانتی گراد نیز از خود مقاومت نشان می دهند. عایق های حرارتی مانند پشم سنگ و پشم شیشه و... مقاومتشان حدود 800 درجه سانتی گراد است. درباره آجر نسوز و انواع مواد نسوز باید بگوییم که کاملا بستگی به سایز و نوع آن دارد. ما در این مقاله قصد داریم درباره تفاوت های این دو نوع متریال بحث کنیم و هر آنچه لازم است را درباره آن دو بدانیم.

تعریف عایق نسوز

عایق نسوز موادی از جنس غیر فلزی مانند سرامیک است که می تواند خواص فیزیکی و شیمیایی خود را تا دمای 800 درجه سانتی گراد حفظ کند. ترکیبات شیمیایی که جهت تولید عایق های حرارتی به کار گرفته می شوند عبارتند از:

• آلومینیوم

• سیلسیوم

• زیرکونیوم

• کروم و...

زمانی که این مواد با اکسیژن ترکیب می شوند، اکسیدهایی بسیار مقاوم و ایده آل به وجود می آید.

کاربردهای اصلی عایق نسوز

• لاینینگ پشتی (Backup Lining): قرارگیری پشت آجر/کستبل متراکم برای کاهش دمای پوسته و افزایش عمر آستر داغ.
• پوشش کوره‌ها و تجهیزات داغ: کوره‌های فولاد و چدن، ذوب آلومینیوم، شیشه و سرامیک، آون‌های عملیات حرارتی، ری‌هیترها، بویلرها، زباله‌سوزها و واحدهای پتروشیمی.
• درها، دریچه‌ها و سقف‌ها: آب‌بندی حرارتی، پرکردن درزها و کاهش نشتی گرما.
• داکت‌ها، کانال‌ها و دودکش‌ها: جلوگیری از داغی بیش‌ازحد سازه، کاهش اتلاف انرژی و تشکیل کندنس خورنده.
• واگن کوره و دیواره‌های سبک: سبک‌سازی و کاهش اینرسی حرارتی برای چرخه‌های گرم/سرد سریع‌تر.
• پاتیل و تاندیش: روکش پشتی و درپوش‌های عایق برای حفظ دمای مذاب و کاهش اکسیداسیون.
• محافظت پرسنل و تجهیزات: کاهش دمای سطح بیرونی تا محدوده استاندارد تماس انسانی.
• حفاظت passive در برابر آتش: لایه‌های عایق در محفظه‌ها و اتاقک‌های احتراق.

تنوع در عایق های نسوز

• عایق های نسوز نسبت به جنس و مقاومتی که ارائه می دهند، قیمت های متفاوتی نیز دارند. عایق سرامیکی، عایق پشم سنگ، عایق پشم شیشه و کاغذ نسوز سرامیکی و... از جمله عایق های نسوز هستند.

• عایق سرامیکی به دلیل میزان شکل پذیری فوق العاده اش در انواع صنایع کاربرد دارد. جهت درزگیری انواع داکت ها و لوله صنعتی از این نوع عایق کمک می گیرند.

• عایق پشم سنگ نوع دیگری از عایق های نسوز به شمار می رود که در صنایع پالایشگاهی، صنایع غذایی و تاسیسات و... بسیار کاربرد دارد. گاهی اوقات دیده شده که در منافذ این نوع عایق حشرات موذی و انواع قارچ ها تکثیر می شوند و این موضوع سبب ناراحتی کاربران شده است؛ اما اگر بخواهیم از مزیت فوق العاده این محصول بگوییم لازم است به قابلیت بازیافتی بودن آن اشاره کنیم.

• با عایق فایبرگلاس یا پشم شیشه هم که تقریباً همه ما آشنایی داریم. این نوع عایق یکی از برترین ها در صنعت عایق کاری به شمار می رود. پشم شیشه جهت ساخت سیلوهای سیمان و نگهداری انواع مواد بسیار کاربرد دارد.

• کاغذ نسوز سرامیکی از قطری به اندازه 1 الی 5 میلی متر برخوردار است. با این وجود می تواند دمای 1260 الی 1430 درجه سانتی گراد را تحمل کند. عایق کاغذ سرامیکی در برابر فشار، پارگی، حرارت و انواع صداها کاملا مقاوم است.

مواد نسوز چیست؟

مواد معدنی غیر فلزی که در مقابل حرارت بدون تغییر فیزیکی و شیمیایی باقی می مانند به مواد نسوز شهرت یافته اند. در این بین ممکن است برایتان سوال پیش آید که دیرگداز چیست؟ جهت پاسخ دهی به این سؤال باید بگوییم که دیرگداز نیز همان مواد نسوز می باشد که طبق تعاریف بین المللی افراد آن را به این نام نیز می شناسند.

انواع مواد اولیه در مواد نسوز

مواد اولیه ای که در ساختار مواد نسوز به کار میروند سبب هدایت کردن آن ها به یکی از دسته های دیرگداز می شوند. به عنوان مثال می توان مواد اولیه در مواد نسوز را به چهار دسته اساسی که شامل مواد اسیدی، مواد قلیایی، مواد عایق و مواد ویژه می شوند، تقسیم بندی کرد.

متریال اصلی مواد نسوز

همان طوری که تا این بخش از مقاله متوجه شدید برای هر محصول، بازهٔ دمای کار تعریف می‌شود؛ نقطه‌ذوب و رفتار در دماهای بالا بسته به ترکیب متفاوت است. پایه اصلی مواد نسوز از SiO2Al2O3 و , Mgo, cao, Cr2o3 می باشد. به هنگام بالا رفتن حرارت، از بین رفتن مشخصات فنی مواد نسوز بسیار دشوار می شود و همین موضوع یکی از مزیت های آن به شمار می رود.

تفاوت بین مواد نسوز و آجر نسوز

مواد نسوز از تنوع زیادی برخوردار است و آجر نسوز یکی از انواع آن است. مواد نسوز در حالت معمولی به خاک نسوز، آجر نسوز و نسوزهای منیزیت و... تقسیم بندی می شوند. درباره آجرهای نسوز باید بگوییم که در سایزها و اشکال گوناگون ساخته می شوند که با توجه به مشخصه های آنان کاربردهایشان نیز متفاوت از دیگری می باشد. مواد اصلی آجرهای نسوز که حدود 93 درصد آن را فراگرفته از SiO2 تشکیل شده است. بیشترین کاربرد آجرهای نسوز در صنعت شیشه سازی و صنعت فولاد دیده می شود. در این مقاله سعی شد تمام موارد مربوط به مواد نسوز و عایق نسوز را برایتان بیان کنیم. هر یک از موارد مذکور با توجه به متریال و ابعاد خود از کاربردهای متعددی برخوردار هستند. اگر شما نیز در زمینه تولید و خرید عایق ها و مواد نسوز تجربه ای خاص دارید آن را با ما به اشتراک بگذارید.

جمع‌بندی و نکتهٔ ایمنی

جمع‌بندی:
عایقِ نسوز برای کاهش تلفات حرارتی، پایین نگه‌داشتن دمای پوسته و افزایش عمر آستر داغ به‌کار می‌رود و معمولاً بار سازه‌ای تحمل نمی‌کند. انتخاب صحیح متریال (الیاف/برد سرامیکی، آجر سبک، کستبل عایق، کلسیم سیلیکات، میکروپور…) باید بر پایهٔ دمای سرویس، شوک حرارتی، محیط شیمیایی و روش نصب انجام شود. چینش لایه‌ها (آستر داغ متراکم + عایق پشتی + درزهای انبساط) و پیش‌گرمایش/سردکردنِ کنترل‌شده، کلید کارایی و دوام هستند.

نکات ایمنی و اجرایی (خلاصه):

• تحمل بار: عایق‌ها سازه‌ای نیستند؛ برای بار مکانیکی، لایهٔ سازه‌ای جداگانه طراحی شود.
• گردوغبار و الیاف: در برش/نصب از ماسک تنفسی، عینک، دستکش استفاده کنید. گرد سیلیس/الیاف را کنترل کنید؛ ترجیحاً از گریدهای بایوسولوب در مجاورت اپراتور بهره ببرید.
• رطوبت: قطعات عایقِ مرطوب را پیش از راه‌اندازی خشک/پیش‌گرم کنید؛ خطر بخار-ترکیدن (Steam Spalling) جدی است.
• سازگاری مواد: ملات/چسب و آنکر با ضریب انبساط و ترکیب لایه‌ها سازگار باشد؛ از مجاورت نسوز اسیدی با محیط/ملات قلیایی پرهیز کنید.
• پیش‌گرمایش/سردکردن: شیب دمایی را طبق دستور سازنده طی کنید تا از شوک حرارتی و ترک جلوگیری شود.
• درزهای انبساط و آب‌بندی: ابعاد درزها با انبساط حرارتی هماهنگ و نشتی‌گیری کامل انجام شود.
• انبارداری و حمل: خشک، دور از یخ‌زدگی و ضربه؛ پالت‌ها را روی سطح تخت نگه دارید.
• دفع پسماند: طبق مقررات محلّی؛ گرد الیاف/سیلیس را کنترل و از پخش‌شدن جلوگیری کنید.

چک‌لیست سریع: دمای سرویس، نوع محیط (اسیدی/بازی/اکسیدکننده)، شوک حرارتی، روش نصب، سازگاری ملات/آنکر، برنامهٔ پیش‌گرمایش، و بازرسی‌های دوره‌ای را قبل از انتخاب و اجرا قطعی کنید.